¿Es posible mantenerse despierto mientras anda en bicicleta en una acera en movimiento sin moverse?

Si ando en bicicleta en una acera en movimiento de modo que no me muevo en absoluto en relación con el suelo, ¿me caeré?

¡Eso depende de si puedes andar en bicicleta! Si puede hacerlo en un camino normal, puede hacerlo en una acera en movimiento. Vea este video del laboratorio de bicicletas de la Universidad Técnica de Delft : incluso tiraron de la cuerda para hacer que la bicicleta se tambaleara, no hay problema.\
youtube.com/watch?v=-jh-5TYAtJI Los primeros 10 segundos de este video muestran a un ciclista montado en una caminadora inclinada en la Universidad de Bath en el Reino Unido. No se está cayendo, por lo que es posible montar así. Aún puede caerse si no puede andar en una bicicleta convencional.
Pregúntele a un miembro de la tripulación en un enorme camión cisterna; han usado bicicletas para moverse de un extremo al otro...

Respuestas (5)

Lo que mantiene a una bicicleta arriba es una variedad de cosas, pero todo se reduce a la rueda delantera, que puede moverse hacia la izquierda o hacia la derecha. La bicicleta siempre está desequilibrada, y si comienza a caer hacia la izquierda, inconscientemente gira hacia la izquierda, lo que mueve el punto de apoyo (la rueda en la superficie) hacia la izquierda, lo que detiene la caída y puede hacer que la bicicleta arranque. cayendo a la derecha. Entonces ocurre lo contrario.

Puedes ver esto cuando andas en bicicleta o motocicleta. La rueda delantera hace pequeños movimientos de dirección todo el tiempo. Una manera fácil de ver esto es intentar conducir a lo largo de una línea recta marcada en el pavimento. No puedes hacerlo por muy lejos sin desviarte a un lado.

Por lo tanto, no depende de su movimiento relativo al suelo exterior. Depende de su movimiento relativo a la superficie que lo apoya, de modo que pueda realizar estos pequeños cambios de dirección para mover su punto de apoyo hacia la izquierda o hacia la derecha. De hecho, hay dispositivos que puedes comprar que simplemente ponen tu bicicleta sobre ruedas y puedes andar en interiores, como en este video.

Hombre, esa es una actualización realmente genial a los rodillos regulares. Mucho más barato que los rodillos E-motion que replican.
@tpg2114: otro vídeo
Los rodillos son muy divertidos de montar. Nuestro club solía hacer el mismo tipo de entrenamientos así. Los uso todo el tiempo para trabajos de alta cadencia y para calentamiento/enfriamiento entre carreras en la pista. ¡Mucho mejor que sentarse en un entrenador todo el invierno!
"No se puede [montar por una línea marcada en la carretera] por mucho tiempo sin desviarse a un lado". En realidad, no se requiere una gran cantidad de habilidad para recorrer una línea marcada hasta donde quieras.
Sí, el giro de la rueda delantera es crucial, pero no se trata solo de que el ciclista la gire inconscientemente. Muchas bicicletas se mantendrán en pie por sí mismas si se mueven a una velocidad moderada. El movimiento de la bicicleta gira automáticamente el manillar para girar en la dirección de inclinación.
@bdsl: Estoy de acuerdo. La precesión giroscópica es una de mis explicaciones favoritas, pero hay experimentos que muestran que incluso si cancelas el efecto giroscópico, las bicicletas aún se equilibran. Así que tengo que decir que no entiendo completamente lo que está pasando. De todos modos, conozco una forma segura de hacer que una bicicleta se caiga, y es sujetar el manubrio :)
@DavidRicherby: ¿Qué tan ancha es la línea y qué tan lento conduces? ¿Conoces a alguien con la habilidad suficiente para andar en bicicleta con llantas de 2 cm de diámetro por un riel de madera de 1 cm de ancho y 100 m de largo, a 10 km/h, sin barra de equilibrio, sin caerse? ¿Hay un video de esto? Estoy impresionado.
De hecho, se ha demostrado que la precesión giroscópica no es necesaria. La fuerza real en juego para una bicicleta se debe al ángulo de la horquilla; cuando la bicicleta está en ángulo, hay una fuerza en la rueda que "se dirigirá hacia la curva" y restaurará la estabilidad.
@MikeDunlavey La línea es, sin embargo, las líneas estándar anchas en una carretera (¿alrededor de 10 cm?); Estoy montando a 10-15 mph. Estabas hablando de líneas en una carretera, así que no estoy seguro de cuál es la relevancia de andar en bicicleta por un riel de 1 cm de ancho y 100 m de largo. Es como si hubiera dicho que caminar por una línea en el camino no es difícil y de repente cambias a caminar sobre la cuerda floja.
Curiosamente, cuanto más rápido vas, más fácil es permanecer en la línea.
@DavidRicherby: Supuse que Mike se refería a una línea nítida, como si pudieras, por ejemplo, dibujar con una tiza. Pero sí, puedo ver cómo su lectura también podría tener sentido.
@MikeDunlavey sí, hay un video: redbullchannels.pmd.redbull.com/hds/1439051358001/201509/3780/… (saltar a 2:40). También ha sido (más o menos) hecho por un oso, porque Internet: youtube.com/watch?v=owKQL4JY3UU
@Dave: El oso no lo estaba haciendo porque 1) las ruedas eran cóncavas, permaneciendo automáticamente en el cable, y 2) el centro de gravedad estaba debajo del cable, por lo que no había necesidad de equilibrarlo. El oso podría haber estado retozando (si no estuviera asustado) y la bicicleta no se caería. Por otro lado, el tipo de la bicicleta de montaña era impresionante, pero usaba su propia pierna como barra de equilibrio. Sería mucho más difícil, si no imposible, si mantuviera ambos pies en los pedales.

Por el principio de la relatividad, no se caerá, suponiendo que sepa cómo usar la bicicleta y que no se "confunda" deliberadamente.

El principio dice que las leyes de la física tienen la misma forma en todos los marcos inerciales que se mueven a una velocidad constante entre sí. El marco de referencia asociado con la acera en movimiento es tan bueno como el marco de referencia asociado con la acera estática. En ambos casos, la bicicleta se mueve en relación con ella, por lo que si puede pararse y moverse en una situación, también lo hará y sobrevivirá en la otra.

La única diferencia entre los dos casos es el viento. A velocidades de bicicleta, los efectos aerodinámicos no son tan importantes.
@AndreaDiBiagio Bueno, los efectos aerodinámicos son bastante significativos para los ciclistas: por ejemplo, arrastrarse detrás de otro ciclista requiere alrededor de un 30 % menos de potencia que andar en bicicleta solo. Pero estoy de acuerdo en que no son importantes para la pregunta de si te caerías o no.
Por cierto, en la Tierra ninguno de los casos es verdaderamente un marco inercial, porque la Tierra está girando. simplemente nos acostumbramos.
Estimado @SergeBorsch, lo que resuelve el "problema" del giro no es que nos acostumbremos sino el principio de equivalencia: la fuerza centrífuga del giro (no inercialidad) actúa como una gravedad indistinguible hacia el exterior cuya aceleración está entre 0 y 0,03 metros por cuadrado. segundo, dependiendo de la latitud, por lo que cancela 0-3 por ciento de la gravedad de la Tierra. Siempre nos enfrentamos a la gravedad en la superficie de la Tierra: lo que normalmente contamos como gravedad es hasta un 3% diferente de lo que es "gravedad de la masa de la Tierra", la pequeña fracción es del movimiento no inercial.
La respuesta más corta a este tipo de preguntas es: ¡la Tierra se está moviendo! ¿Una cinta de correr realmente hará mucha diferencia en su "velocidad absoluta" (no es que exista tal cosa)
@RobinHartland, estoy de acuerdo en que es la forma pedagógica de argumentar que la mudanza no importa. Aún así, la gente puede desarrollar todo tipo de razones irracionales para pensar que la Tierra en movimiento y girando no importa, mientras que la acera en movimiento importaría, que el movimiento relativo a la Tierra es absoluto.

Sí: lo he hecho. Solía ​​​​tener un dispositivo para ese propósito, comúnmente llamado "rodillos". Es como una cinta de correr para bicicletas.

Yo diría que es la deformación de los neumáticos la que mantiene la moto en lugar de un ajuste inconsciente de la dirección; a alta velocidad, el ajuste de alta frecuencia es imposible.

Imagínese o si ve la sección transversal de una llanta, puede ver que está menos deformada cuando la porción no está cerca del suelo. Y se aplana deformándose cuando está en contacto con el suelo. La deformación necesita fuerza y ​​produce fuerza. Hay muchos factores. Pero cuanto mayor sea la velocidad de rotación, mayor será la fuerza (debido a un menor tiempo delta). La fuerza ascendente contrarreacciona a cualquier cambio lateral del centro de gravedad y estabiliza la bicicleta.

Entonces, ya sea que viaje en una acera en movimiento o en cualquier lugar, para mantenerse despierto, debe dejar que la rueda gire rápidamente en la superficie.

A veces, me preguntaba qué pasa si una bicicleta no tiene un neumático de goma.

La deformación de los neumáticos no es fundamental para que la bicicleta se mantenga en posición vertical. Pruebe su teoría en un BSO con los neumáticos quitados y verá que puede mantenerse erguido sin problemas. Los centavos tenían ruedas sólidas.
Hablando de Penny Farthings, es cierto que tiene ruedas sólidas, pero son ruedas sólidas de goma. Esto aclara mi rompecabezas de que incluso con llantas de madera, sigue siendo un material elástico y puede producir fuerza aunque sea más rígido y, por lo tanto, menos estable.
Para aquellos que no son habituales en bicycles.se, @whatsisname se refería a un "objeto con forma de bicicleta". Y se puede montar en un neumático completamente desinflado, casi sin fuerza para deformarlo (no recomendado).

En términos generales, una bicicleta no se vuelca porque tan pronto como comienza a volcarse, los efectos giroscópicos (esas extrañas fuerzas que sientes cuando intentas girar un objeto que gira rápidamente) junto con la estructura de la bicicleta hacen que se desvíe hacia el dirección de vuelco. Girar en la dirección de vuelco provoca una fuerza centrífuga que volverá a poner la bicicleta en posición vertical (deteniendo la dirección).
Una bicicleta bien construida aumentará la estabilidad tanto como un ser humano montando la bicicleta, porque puede proporcionar fuerzas arbitrarias para equilibrar la bicicleta. (las personas bien capacitadas podrían equilibrar una bicicleta que no se mueve)

Los efectos giroscópicos no requieren ningún movimiento y la fuerza centrífuga solo requiere que el suelo se mueva en relación con la bicicleta. Entonces sí, es posible siempre que la acera se mueva con suficiente velocidad. ¿Alguien dispuesto a probar en el aeropuerto?

La estabilidad de la bicicleta tiene poco que ver con los efectos giroscópicos. Alguien construyó una bicicleta con una rueda adicional montada en las ruedas de la carretera y engranada para que girara a la misma velocidad pero en la dirección opuesta, anulando casi por completo las fuerzas del giroscopio. ("Casi" porque las ruedas no eran exactamente coaxiales). Era tan fácil de manejar como cualquier otra bicicleta.
@DavidRicherby interesante! ¿Tienes un enlace?
Se ha refutado que los efectos giroscópicos hacen que una bicicleta se quede levantada. todayifoundout.com/index.php/2011/12/… Y aquí está la prueba empírica www2.eng.cam.ac.uk/~hemh/gyrobike.htm donde se manipuló una rueda contrarrotante.
Para profundizar en esta respuesta, el contraviraje es lo que hace que una bicicleta se mantenga en posición vertical: bicycles.stackexchange.com/a/5341/683